王帅帅，祝连庆，周维虎，董登峰，周培松

(1.北京信息科技大学 仪器科学与光电工程学院，北京 100192;2.中国科学院 光电研究院，北京 100094;3.合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院，安徽 合肥 23009)

激光跟踪仪系统是建立在精密角度测量和激光干涉长度测量基础上的一种极坐标测量系统，其具有方便、动态、快速、测量精度高等优点，在航空航天航海、机械加工制造、现代军事科技、核工业技术等高精度测量领域发挥了重要作用。

激光跟踪仪，如图1 所示，其具有合作目标——跟踪球，跟踪头发出的测量光束入射到跟踪球，经反射折返回跟踪头。当目标移动时，跟踪头需自动调整测量光束方向，确保始终对准跟踪球。

能否实时快速准确地跟踪跟踪球，决定了跟踪仪的跟踪速度和精度。位置敏感探测器(Position Sensitive Detector，PSD)具有位置分辨率高、响应速度快等特点，主要应用于高精度、高灵敏度的位移、角度、同轴度的非接触测量与校准领域，并逐步取代四象限探测器而成为跟踪系统中主要的位置反馈器件［1］。

图1 激光跟踪仪测量系统

目前，瑞典、美国、日本等国在PSD 探测器的研究处于领先水平，且有较成熟的产品，但价格昂贵。国内近年来也对基于PSD 的微位移测量系统进行了大量研究，但距大规模商品化应用仍有一定距离［2］。本文设计的基于PSD 的微位移测量系统，消除了背景光光电流对测量结果的影响;采用双线性插值算法修正PSD 测量的非线性误差，提高了测量精度。实验结果表明，该测量系统具有响应速度快、测量精度高等优点。……